2009/2010
Química
A cor e a composição quantitativa de soluções com c om iões metálicos
Relatório elaborado por: Beatriz Santos n.º4 Catarina Ramos n.º6 Joana Sousa n.º12 Sofia Jesus n.º19 12ºC
Marinha Grande 25 Novembro 2009
Índice Objectivos...................................................................................................................................... 3
Como determinar a concentração de uma solução corada pela intensidade da sua cor? ........... 3
Material ......................................................................................................................................... 4
Reagentes ...................................................................................................................................... 4
Procedimento experimental ......................................................................................................... 4
Cálculos ......................................................................................................................................... 5
Resultados ..................................................................................................................................... 6
Questões pós-laboratoriais ........................................................................................................... 7
Webliografia .................................................................................................................................. 8
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Objectivos Nesta Actividade de Projecto Laboratorial temos como objectivos: •
Aplicar a Lei de Lambert-Beer para determinação da concentração de um ião complexo
corado; •
Traçar a curva de calibração (absorvência em função da concentração);
•
Verificar desvios à proporcionalidade descrita pela Lei de Lambert-Beer para soluções
muito concentradas; •
Avaliar os erros presentes em determinações colorimétricas.
Como determinar a concentração de uma solução corada pela intensidade da sua cor? Podemos determinar a concentração de uma solução corada pela intensidade da sua cor através do valor de constante de absortividade determinado através de um gráfico com os valores obtidos numa análise colorimétrica. Pela Lei de Lambert-Beer (A = Elc) determina-se o coeficiente de absorção molar (E) e a concentração de uma solução desconhecida com os mesmos iões que as soluções utilizadas para obter k, das quais se conhecem as concentrações.
A – absorvência E – coeficiente de absorção molar para um dado comprimento de onda L – percurso óptico (espessura da amostra) c – concentração da amostra
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Material •
Colorímetro;
•
Balões volumétricos e tampas;
•
Pipeta graduada;
•
Pompete;
•
Funil;
•
Esguicho.
Reagentes •
Água destilada
•
Solução de tiocianetopentaquoferro(III) [Fe(H2O)5(SCN)]2+ de concentração 0,15
mol/dm3
Procedimento experimental 1. Calcular o volume da solução concentrada necessário a cada solução e o volume de água destilada correspondente; 2. Medir o volume calculado com uma pipeta graduada e transferi-lo para um balão volumétrico de 50 ml; 3. Perfazer o volume total com água destilada (valor calculado); 4. Fechar o balão e agitar; 5. Efectuar as medições de absorvência no colorímetro; 6. Registar os resultados obtidos.
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Cálculos •
Para a solução de concentração 0,03 mol/dm 3
Solução inicial c [Fe(H2O)5(SCN)]2+ = 0,15 mol/dm3 Solução final c [Fe(H2O)5(SCN)]2+ = 0,03 mol/dm3 V = 50 ml c=
n=cxV nsol. final = nsol. inicial cxV=cxV 0,03 x 0, 05 = 0,15 x V Vsol. final = 0,010 L = 10 ml V(H2O) = 50 – 10 = 40 ml Através de cálculos análogos: Concentração das soluções
Volume de solução inicial
Volume de água destilada
diluídas (mol/dm3)
(ml)
(ml)
Solução 1: 0,03
10,0
40,0
Solução 2: 0,06
20,0
30,0
Solução 3: 0,09
30,0
20,0
Solução 4: 0,12
40,0
10,0
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Resultados Concentração (mol/dm3)
Absorvência
0
0
0,15
1,323
0,12
0,974
0,09
0,699
0,06
0,488
0,03
0,159
Solução X
0,941
Tabela 1
Gráfico da constante de absortividade (k = El) 1,4 1,2 1 a i c n â v r o s b A
y = 8,8219x - 0,0558 R² = 0,9903
0,8 0,6 0,4 0,2 0 -0,2
0
0,02
0,04
0,06
0,08
0,1
0,12
0,14
0,16
Concentração (mol/dm3)
Gráfico 1 Gráfico da constante de absortividade obtido das leituras do colorímetro
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Questões pós-laboratoriais A curva de calibração aproxima-se do valor real pois R 2 = 0,9903, assim pode depreender-se que é uma boa curva de calibração e que os resultados se aproximam do correcto.
Através da Lei de Lambert-Beer, e após determinação da constante de absortividade (k =El), é possível calcular a concentração de uma solução desconhecida através da sua absorvência (capacidade intrínseca dos materiais em absorver radiações em frequência específica). A = Elc Absorvência da solução X = 0,941 Pela curva de calibração, 0,941 = 8,8219 x C – 0,0558 c ≅ 0,11 mol/dm3
Largura da célula do espectofotómetro – 1cm = 0,1dm k = El
8,8219 = E x 0,1
E = 88,219 dm2/mol
É importante “utilizar sempre a mesma célula espectrofotométrica do colorímetro (e o mesmo colorímetro)” porque caso isso não se verifique os valores poderão ser influenciados pois cada colorímetro tem uma calibração específica, que apesar de semelhante pode variar ligeiramente. É igualmente necessário utilizar a mesma célula espectrofotométrica porque o material de que é feita pode conter impurezas que diferem de uma célula para outra, afectando assim a transmissão da radiação.
Pode determinar-se a concentração de uma solução corada pela intensidade da sua cor recorrendo a uma análise colorimétrica, como foi efectuado nesta actividade experimental. Como a amostra da qual se quer saber a concentração é colorida, tem características específicas de absorção, sendo a sua cor complementar absorvida na região do visível podendo, por isso, determinar-se a absorvência da solução recorrendo a um colorímetro. Determinando a absorvência de amostras de várias concentrações com o mesmo feixe de luz monocromática, pode determinar-se o valor da constante de k (El). Medindo em seguida o valor da absorvência da amostra desconhecida pode calcular-se a concentração da solução X.
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Através dos resultados obtidos podemos concluir que quanto mais escura for a solução, maior será a sua concentração e absorvência.
Webliografia http://pt.wikipedia.org/wiki/Absorb%C3%A2ncia
http://www.micronal.com.br/artigostecnicos/glossario.pdf
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